Blæksprutteagtige celler stopper herpes fra at angribe hjernen

Videnskabelige nybrud 7. jun 2022 3 min Professor Søren Riis Paludan Skrevet af Morten Busch

Omkring 2 ud af 3 mennesker er i løbet af deres liv blevet inficeret med den herpes-virus, som bedst kendes fra de uheldige, der livet igennem plages af forkølelsessår på læberne. Det er dog intet at måle mod de meget få, hvor herpes-virus slipper igennem til hjernen med neurologiske skader til følger. Nu har forskere identificeret de celler, mikroglia, der udgør det første forsvar mod virusangreb på hjernen. Fundet er essentielt for at kunne undgå og genoprette hjerneskader, der opstår, når herpes og andre virus når hele vejen ind i menneskehjernen.

Interesseret i Videnskabelige nybrud? Vi kan holde dig opdateret helt gratis

Langt de fleste opdager det aldrig. At de angribes af den lille virus, som hedder herpes simplex virus type 1. Lidt blister er alt, men hos rigtig mange finder virus også videre til det perifære nervesystem, hvorfra det dukker op fra tid til anden i form af fx forkølelsessår til irritation for værten. Den sidste vej til det centrale nervesystem og hjernen når kun de færreste herpes-virus. De stoppes nemlig effektivt af en af immunsystemets vigtigste celler – mikroglia – der er i stand til at fornemme småbitte ændringer og sende signaler, så evt. fjender kan blive uskadeliggjort.

"I 2016 viste vi, at infektion med herpes får de her mikroglia til at udsende såkaldte interferon-signaler, og et par år senere viste vi, at virus har mekanismer til at hæmme signalerne, så vi havde en ide om, at der foregik en kamp her mellem virus og immunsystem. I vores nye studie kan vi nu endelig vise, at det uden microglia-cellerne er utrolig svært at dæmme op for virus-angrebet. Uden mikroglia er hjernen nødt til at iværksætte et langt voldsommere forsvar mod virus. Et forsvar, der i sidste ende kan føre til alvorlige hjerneskader ,” siger en af forskerne bag opdagelsen, professor Søren Riis Paludan fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet.

Livsfarlige hjerneskader

Herpes simplex encephalitis eller blot HSE hedder den yderst sjældne men ofte dødelige tilstand, hvor herpes simplex virus 1 (HSV1) finder videre fra periferien til centralnervesystemet, hvor den kan skabe omfattende infektion og patologisk betændelse i hjernen. Ubehandlet dør 70 % akut, og af dem, der overlever den akutte sygdom, rammes ca. halvdelen af alvorlig hjerneskade. Den nye forskning udpeger de såkaldte mikroglia-celler som centrale i det umiddelbare værn mod HSE.

”I vores forsøg testede vi effekten af at fjerne mikroglia-cellerne i mus. Fraværet af cellerne førte til stærkt forøgede niveauer af virus og meget svær sygdom, og det er tydeligt, at mikroglia er involveret i detektion af virus og igangsættelse af antivirale forsvarsreaktioner. Uden mikroglia lader der til at være frit spil for virus, så virus kan bevæge sig videre fra de perifære nerver og ind i centralnervesystemet,” forklarer Søren Riis Paludan.

Kort efter, virus kommer ind i hjernen, sker der tiltrækkning af andre immunceller til at bekæmpe virus. De tilkaldte immunceller har dog tilsyneladende en så voldsomt måde at bekæmpe virus på, at de også skaber en kraftig inflammation, og det er tilsyneladende den, der kan inducere nogle livsfarlige hjerneskader, bl.a. ved at føre til død af nerveceller.

”Fra vores forsøg fandt vi god evidens for, at det var mikroglia, der stod for det indledende forsvar. Når de mangler, bliver type I interferon-signalstoffer ikke udskilt tidligt nok i hjernen, og så mistes kontrollen, så herpes-virus kan kopiere sig selv uhæmmet, og så er slaget tabt. Men effekten af mikroglia ser ud til at være begrænset til det helt tidlige tidspunkt for herpes-indtog i CNS. Hvad det derefter er for nogle immunceller, der herefter tager over, ved vi endnu ikke,” siger Søren Riis Paludan.

Fluen og porcelænet

De nye forsøg viser en nøglerolle for mikroglia i tidligt at kontrollere, om virus kan etablere sig i det centrale nervesystem og dermed frembringe livstruende neurale infektioner og skade. Uden mikroglia tilstede er slaget tabt – i hvert fald i mus.

”Det fremhæver vigtigheden af ​​et hurtigt antiviralt immun respons for at reducere risikoen for udvikling af HSE men også af andre neurodegenerative lidelser. Det er – ligesom som vi har set for nylig med COVID-19 men også andre virusinfektioner – om at finde den rette balance. Det vil sige at få dræbt fluen på tallerkenen men uden at smadre al porcelænet. I jagten på virus ser vi ofte, at immunsystemet reagerer så kraftigt, at det forårsager mere skade end virus selv," fortæller Søren Riis Paludan.

Det langsigtede mål med forskningen er derfor ikke blot at forstå mekanismerne bag hjernens forsvar mod virusangreb men i høj grad også at lære at dæmpe sygdomsudvikling og mindske skaderne ved de angreb, som man kender ikke blot fra herpes-infektioner men også fra senfølger fra COVID-19 og ved myggebårne virus som Zika og West Nile, der i dele af verden er et kraftigt voksende problem.

”Hvis vi kan blotlægge mekanismerne i immun-responset, kan vi også lære at dæmpe og behandle det og undgå senfølger. Fx ser man en øget forekomst af Alzheimers sygdom hos herpesinficerede mennesker. Forståelsen vil også gøre det nemmere for os at identificere, om det er mennesker med særlige genetiske profiler, der rammes hårdere end andre, så vi kan blive bedre til at forebygge fx ved at styrke immunforsvaret hos disse gruppe,” slutter Søren Riis Paludan.

"Microglia Activate Early Antiviral Responses upon Herpes Simplex Virus 1 Entry into the Brain to Counteract Development of Encephalitis-Like Disease in Mice" er udgivet i Journal of Virology. Novo Nordisk Fonden bevilgede i 2018 støtte til Søren Riis Paludan til projektet ”Novel mechanisms of early defence against virus infections".

The early interactions between a pathogen (e.g. virus) and the immune system are of central importance for the eventual outcome – pathology and diseas...

Dansk
© All rights reserved, Sciencenews 2020